Виталик Бутерин объясняет суть хардфорка Метрополис и рассказывает о переходе на PoS

Недавно Виталик Бутерин посетил Этериум-семинар в Сингапуре. В ходе семинара он провел презентацию о Метрополисе — предстоящем хардфорке сети.


Метрополис достаточно давно был включен в дорожную карту Ethereum. Однако по причине непредвиденных обстоятельств, вроде хакерской атаки на DAO, разработчики были вынуждены отойти от первоначальных планов. Такое отклонение привело к тому, что инженеры программного обеспечения переключились на работу по улучшению эффективности основного клиента и сфокусировались на повышении уровня безопасности сети в целом.

На текущий момент ситуация стабилизировалась, а платформа Ethereum стала намного более защищенной, и у разработчиков появилась возможность сосредоточиться на оптимизации протокола и приступить к осуществлению Metropolis. В ходе презентации Виталик также затронул более актуальные обновления, над которыми работает команда Этериум в настоящее время. Он рассказал о достигнутом прогрессе в отношении легких клиентов и мобильных приложений, а также перечислил все предложения по улучшению протоколов Этериум (EIP), которые могут реализоваться в рамках Метрополиса. Вот эти EIP:

EIP 86 («абстракция»)
• Упростить протокол настолько, насколько возможно
• Любой аккаунт в блокчейн, обрабатывающей вызов, может выплачивать «газ»
• А не только те аккаунты, которые отправляют транзакции
• Получатель или промежуточный аккаунт смогут выплачивать «газ»
• Это способствует анонимизации, исключая необходимость использования единственного аккаунта для оплаты «газа»

EIP 98 (удаление промежуточных root-прав)
• Цель: Упростить процесс одновременной обработки транзакций

EIP 96 (расширение виртуальной машины Эфириум — EVM)
• Сделать легкие Эфириум-клиенты безопаснее

EIP 100 (планируемое время добавления блоков, включая анклы)
• Повышение уровня безопасности

EIP 101 (предварительная компиляция BigInteger)
• Упростить верификацию определенных криптографических типов
• Эфириум поддерживает эллиптическую криптографию
• Другие используют RSA-шифрование, и на настоящий момент оно неэффективно в вычислительном отношении для верификации в Эфириум

EIP 116 (STATIC_CALL)
• Находится на рассмотрении
• Предоставить пользователям возможность вызвать контракт и быть уверенным в отсутствии изменений

EIP 195 (только вызов)
• Более статическая версия STATIC CALL
• Отсутствуют возможности чтения и письма

EIP 140 (генерация исключения для кода операции)
• Генерирует исключение (инструкция «throw»), не затрачивая оставшийся «газ»

EIP 141 (недопустимый код операции)
• Не является изменением протокола

Несмотря на существование дорожной карты Метрополиса, в этом деле остается один неизвестный факт: сколько предложений будут в него включены. При нехватке времени разработчики включат лишь самые важные дополнения, а оставшиеся будут ждать следующего хардфорка.
Дорожная карта исследований Ethereum фокусируется на трех вещах: конфиденциальность, масштабируемость и безопасность. Что касается конфиденциальности, разработчики Ethereum тщательно над этим работают, ориентируясь на zk-SNARK. Для того, чтобы применять на платформе доказательства с нулевым разглашением, команда Этериум тесно сотрудничает с разработчиками Zcash. По словам Виталика, еще рано говорить о графике внедрения параметров zk-SNARK в Ethereum, однако он утверждает, что более 80% основной команды разработчиков довольны текущими результатами, планируя продолжать обсуждение открытых вопросов по достижению соглашения на протяжении нескольких месяцев. Ethereum Foundation испытывает сейчас некоторые трудности, и основной состав разработчиков работает пока над решениями текущих проблем.

Подробности презентации Виталика Бутерина:

• Параметры zk-SNARK позволяют подтверждать информацию о зашифрованных данных без раскрытия данных, за исключением подтвержденного запроса пользователя
• Это очень высокоэффективная технология
• Но у нее есть свои слабости
• Например, требование «доверенной установки»
• Для создания и верификации доказательств zk-SNARK требуется доступ к ключу установки
• Однако такой ключ должен генерироваться другими пользователями
• Ключ установки составляется из конфиденциальной информации
• Эта информация должна удаляться после создания ключа в целях его безопасности
• Если информация не удаляется, ключ может быть использован для совершения недопустимого типа транзакции
• Защищенная (многосторонняя) установка уменьшает подобные риски, но незначительно
• Это не исключает человеческий фактор на 100%, т.к. в сети могут скрываться злоумышленники
• Количество времени на генерацию доказательства
• Около 40 сек на компьютере
• Около 5-10 мин на смартфоне

Что касается масштабируемости, в ходе Метрополиса будет произведена попытка решить данную проблему путем перехода на алгоритм консенсуса Proof-of-Stake, который, в свою очередь, откроет двери для будущих обновлений, вроде шардинга. Но прежде основному составу разработчиков необходимо что-то предпринять в отношении «бомбы замедленного действия», заложенной в сети Ethereum.

Это — «бомба» сложности, которая заключается в следующем: алгоритм Proof-of-Work будет делать майнинг все более тяжелой задачей, что в итоге приведет к невозможности майнинга транзакций и заморозит сеть. Переключение на алгоритм Proof-of-Stake предполагалось первоначальным планом по развитию сети, однако из-за отклонения от намеченного курса вследствие атак на DAO «ледниковый период» приблизился слишком скоро. Если ничего не будет сделано для замедления этого процесса, время добавления блока, которое сейчас составляет 14 сек, через три месяца увеличится до 15.8 сек. Через шесть месяцев оно составит 28 сек, после чего продолжит экспоненциальное замедление. Реализация Casper — разрабатываемого командой Этериум алгоритма PoS, отстает от графика примерно на год, хотя Виталик заявил, что учитывая возможности нынешних разработок, первоначальный план также был бы увеличен на год или около того. Таким образом, одна из функций хардфорка Метрополис — это обеспечение отсрочки от «ледникового периода».

Что касается безопасности сети Этериум, то алгоритм Casper обладает лучшими характеристиками, чем Proof-of-Work… Главным образом, это достигается за счет устранения возможности просто купить более мощное оборудование для майнинга и заполучить контроль над сетью, которой обладали богатые хакеры. Необходимость иметь определенную долю ETH для майнинга этой валюты гарантирует стабильную работу сети и играет на руку «проверяющим агентам» (англ. «validator»). Проверяющие агенты в Proof-of-Stake — это те же майнеры в Proof-of-Work.

В презентации Виталик раскрыл подробности плана мероприятий для осуществления протокола Casper:

• Дорожная карта Casper:
• Завершить подготовку протокола
• Пробная версия в Testnet + подтвердить, что протокол функционирует так, как предполагается
• Применить к семи клиентам и продолжить тестирование
• Выпустить! …после тщательной проверки
• Для реализации дорожной карты требуется примерно один год
• Вполне осуществимые задачи
• Выгода от алгоритма PoS очень значительна
• PoS — это плацдарм для будущих изменений, касающихся:
• Масштабируемости
• Протоколов шардинга
• Оптимизация затрат на протоколы

Рассказывая об алгоритме Proof-of-Stake, Виталик отметил более низкие темпы эмиссии монет, которые будут обеспечивать дефляцию активов. По сравнению с PoW-системами, Proof-of-Stake также выигрывает в плане функционирования в рамках олигопольных рынков.

В ходе обсуждения изменений после перехода на PoS, Виталик рассказал майнерам, что их ждет после отключения PoW:

Отодвинув в сторону сугубо технические вопросы, Виталик затронул тему роста экосистемы Ethereum и результаты работы команды разработчиков по ее расширению за прошедший год. «Основной состав разработчиков» — это значительно более широкое понятие, чем «сотрудники Ethereum Foundation», поэтому расширение сообщества благоприятно для сети в целом.

Виталик также выразил надежды на более децентрализованное управление в будущем, благодаря чему решения по изменению протокола будут приниматься по инициативе многих людей, а не отдельных сотрудников Ethereum Foundation. Виталик видит Этереум как децентрализованный проект и утверждает, что Ethereum Foundation надеется на максимально возможную децентрализацию всех уровней проекта и экосистемы. Хотя руководство и понимает, что людям, которые не в курсе реального положения вещей, трудно будет непосредственно участвовать в развитии проекта. Большинство людей не знают о различных проектных решениях в программных разработках или о сильных и слабых сторонах различных систем, а также о подходах к решению проблем.

Вот почему Foundation стремится нарастить свои образовательные ресурсы: больше участников сообщества будут взаимодействовать и развивать конструктивный диалог. Виталик уже опубликовал несколько постов в блоге на тему алгоритма Casper и доказательств с нулевым разглашением. Кроме него, несколько постов о Casper опубликовал Влад Замфир (Vlad Zamfir), а Кристиан Райтвисснер (Christian Reitwiessner) написал о zk-SNARK.

В целом, разработчики Эфириум собираются обрабатывать EIP на протяжении еще нескольких месяцев, выбирая те, которые можно оставить для реализации в ходе следующих харфорков. Одновременно с этим, они планируют продолжать работу по улучшению экосистемы Эфириум, в основном фокусируясь на алгоритме Proof-of-Stake, шардинге и внедрении доказательств с нулевым разглашением, т.к. все это способствует окончательному релизу Метрополиса.

Виталик надеется на то, что в течение 6-12 месяцев Ethereum продолжит свое созревание и станет «блокчейн-экосистемой намного более высокого качества, чем прежде». Полное видео презентации можно посмотреть здесь.

Источник